Gjennomgående hull (VIA) er en viktig del av flerlags PCB, og kostnaden for å bore hull utgjør vanligvis 30% til 40% av kostnaden for produksjon av PCB -plater. Enkelt sagt kan hvert hull på en PCB kalles et passhull. Når det gjelder funksjon, kan hullet deles inn i to kategorier: en brukes til den elektriske forbindelsen mellom lag; Den andre brukes til enhetsfiksering eller posisjonering.

Når det gjelder prosessen, er disse gjennomgående hullene vanligvis delt inn i tre kategorier, nemlig blind via, begravet via og gjennom via. Blinde hull er plassert på topp- og bunnflatene på det SKRIVTE kretskortet og har en viss dybde for å koble overflatekretsen til den indre kretsen nedenfor. Dybden på hullene overstiger vanligvis ikke et visst forhold (blenderåpning). Nedgravde hull er tilkoblingshull i det indre laget av kretskortet som ikke strekker seg til overflaten av kretskortet. The two types of holes are located in the inner layer of the circuit board, which is completed by the through-hole molding process before lamination, and several inner layers may be overlapped during the formation of the through-hole. Den tredje typen, kalt gjennomgående hull, går gjennom hele kretskortet og kan brukes til interne sammenkoblinger eller som monterings- og lokaliseringshull for komponenter. Because the through hole is easier to implement in the process, the cost is lower, so most printed circuit boards are used it, rather than the other two kinds of through hole. The following through holes, without special explanation, shall be considered as through holes.

Hvor mye vet du om PCB -designhull

Fra et designmessig synspunkt består et gjennomgående hull hovedsakelig av to deler, det ene er borehullet i midten og det andre er puteområdet rundt borehullet, som vist på figuren nedenfor. Størrelsen på disse to delene bestemmer størrelsen på det gjennomgående hullet. Tydeligvis, i utformingen av høyhastighets, høy tetthet PCB, ønsker designeren alltid hullet så lite som mulig, denne prøven kan gi mer ledningsplass, i tillegg er det mindre hull, dens egen parasittkapasitans er mindre, mer egnet for høyhastighets krets. Men hullstørrelsen reduseres samtidig og det medfører kostnadsøkning, og størrelsen på hullet kan ikke reduseres uten grenser, det er begrenset av boring (drill) og plating (plating) og annen teknologi: jo mindre hull, lengre tid det tar å bore, jo lettere er det å avvike fra sentrum; Når hullets dybde er mer enn 6 ganger hullets diameter, er det umulig å garantere en jevn kobberbelegg av hullveggen. For eksempel er dagens normale tykkelse (gjennom hulldybden) på et 6-lags PCB-kort omtrent 50Mil, så den minimale borediameteren som PCB-produsenter kan tilby, kan bare nå 8Mil. Den parasittiske kapasitansen til selve hullet eksisterer til bakken, hvis diameteren på isolasjonshullet er D2, diameteren på hullputen er D1, tykkelsen på PCB -kortet er T, og den dielektriske konstanten til substratet er ε, den parasittiske kapasitansen til hullet er omtrent: C = 1.41εTD1/ (D2-D1)

The main effect of parasitic capacitance on the circuit is to prolong the signal rise time and reduce the circuit speed. For eksempel, for et PCB -kort med en tykkelse på 50Mil, hvis hullets indre diameter er 10Mil, putens diameter er 20Mil, og avstanden mellom puten og kobbergulvet er 32Mil, kan vi tilnærme parasittkapasitansen hullet ved å bruke formelen ovenfor: C = 1.41 × 4.4 × 0.050 × 0.020/ (0.032-0.020) = 0.517pF, stigningstidsvariasjonen forårsaket av denne delen av kapasitans er: T10-90 = 2.2C (Z0/ 2) = 2.2 × 0.517x (55/ 2) = 31.28 s. Fra disse verdiene er det klart at selv om effekten av parasittisk kapasitans fra et enkelt hull på stigningsforsinkelsen ikke er åpenbar, bør designere være forsiktige hvis flere hull brukes for lag-til-lag-bytte.

Ved utformingen av høyhastighets digitale kretser er den parasittiske induktansen til den parasittiske induktansen gjennom hullet ofte større enn virkningen av parasittisk kapasitans. Its parasitic series inductance will weaken the contribution of bypass capacitance and reduce the filtering effectiveness of the entire power system. Vi kan ganske enkelt beregne den parasittiske induktansen til en tilnærming til et gjennomgående hull ved å bruke følgende formel: L = 5.08h [ln (4h/d) +1] hvor L refererer til gjennomgående hulls induktans, h er lengden på gjennomgående- hull, og D er diameteren på det sentrale hullet. Det kan ses fra ligningen at hullets diameter har liten innflytelse på induktansen, mens hullets lengde har størst innflytelse på induktansen. Fremdeles ved å bruke eksemplet ovenfor, kan induktansen ut av hullet beregnes som L = 5.08 × 0.050 [ln (4 × 0.050/0.010) +1] = 1.015nh. Hvis signalets økningstid er 1ns, er ekvivalentimpedansstørrelsen: XL = πL/T10-90 = 3.19 ω. Denne impedansen kan ikke ignoreres i nærvær av høyfrekvent strøm. Spesielt må bypass -kondensatoren passere gjennom to hull for å koble tilførselslaget til formasjonen, og dermed doble hullets parasittiske induktans.

Gjennom analysen ovenfor av hullets parasittiske egenskaper kan vi se at i høyhastighets PCB-design gir det tilsynelatende enkle hullet ofte store negative effekter på kretsdesignet. For å redusere de negative effektene av hullets parasittiske effekt, kan vi gjøre så mye som mulig i designet: 1. Velg en rimelig størrelse på hullet fra de to aspektene av kostnad og signalkvalitet. For eksempel, for 6-10 lag med MEMORY-modul PCB-design, er det bedre å velge 10/20mil (boring/pad) gjennom hullet, for noen småplater med høy tetthet kan du også prøve å bruke 8/18mil gjennom hullet. Med dagens teknologi ville det være vanskelig å bruke mindre hull. For strømforsyning eller jordledning kan gjennomgående hull vurderes å bruke en større størrelse for å redusere impedans.

2. De to formlene som er omtalt ovenfor viser at bruk av tynnere PCB -plater bidrar til å redusere de to parasittparametrene gjennom hull.

3. Signalledningene på kretskortet bør ikke endre laget så langt som mulig, det vil si prøve å ikke bruke unødvendige hull.

4. Pinnene på strømforsyningen og bakken bør bores i nærheten. Jo kortere ledningen mellom pinnene og hullene, desto bedre, fordi de vil føre til en økning i induktans. Samtidig bør strøm- og jordledningene være så tykke som mulig for å redusere impedansen.

5. Plasser noen jordingshull i nærheten av hullene i signallagsendringen for å gi den nærmeste sløyfen for signalet. Du kan til og med sette mange ekstra bakkehull på kretskortet. Selvfølgelig må du være fleksibel i designet. Gjennomhullsmodellen som er diskutert ovenfor er en situasjon der det er pads i hvert lag. Noen ganger kan vi redusere eller til og med fjerne pads i noen lag. Spesielt når hulltettheten er veldig stor, kan det føre til dannelse av et avskåret kretsspor i kobberlaget, for å løse et slikt problem i tillegg til å flytte hullets plassering, kan vi også vurdere hullet i kobberlaget for å redusere størrelsen på puten.